JPH04360710A - フィーラ装置を備えた工具ホルダアセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は工作機械の付属品の分野に係る。 本発明は特に、直面、凹面または凸面のような種々の表
面に締結リベットの受容凹部を設けるために、穴あけ、
中ぐり及び座ぐりのごとき機械加工処理を精密な深さで
行なう機械、特に航空宇宙産業の建造に使用される機械
の分野に係る。

【０００２】自動機械によって座ぐり処理を行なう場合
、座ぐりが被工作部品の表面から必要な深さまで行なわ
れたときに機械を直ちに停止させる必要がある。被工作
部品の穴または座ぐりにリベットを打ち込んで固定する
とき、リベットが該部品の表面より高く突出したりまた
は表面より低く陥没したりすると、空気力学的乱流が生
じるおそれがありこれは部品の組立によって得られるア
センブリに不都合な影響を与える。従って、機械加工に
よって形成される穴の深さは厳密に所定の寸法通りでな
ければならない。

【０００３】本発明の目的は、極めて精密で且つ反復的
な機械加工を確保し得る工具ホルダアセンブリを提供す
ることである。

【０００４】即ち本発明の工具ホルダアセンブリは、一
方に、工作機械の主軸に取付けられる取付用円錐を有し
、他方即ち前記円錐の反対側に、工具取付手段を前部に
備えた中間円筒状ボディを有する工具保持用中心軸から
主として構成され、更に、前記中心軸に同心的に配置さ
れ該中心軸に沿って移動するフィーラ装置と、フィーラ
装置が作用する加工場所の潤滑手段及び洗浄手段とを含
む。

【０００５】

【実施例】添付の概略図に示す好ましい実施例に関する
非限定的な以下の記載より本発明が更に十分に理解され
よう。

【０００６】添付の図１から図４の実施例に特に詳細に
示すように、本発明の工具ホルダアセンブリは、一方に
、工作機械の主軸に取付けられる取付用円錐を有し、他
方即ち前記円錐の反対側に、工具取付手段を前部に備え
た中間円筒状ボディを有する工具保持用中心軸１から主
として構成され、更に、前記中心軸１に同心的に配置さ
れ該中心軸に沿って移動するフィーラ装置２と、フィー
ラ装置２が作用する加工場所の潤滑手段及び洗浄手段と
を含む。

【０００７】工具保持用中心軸１は、後部にモールス円
錐（ｃｏｎｅ　　ｎｏｒｍａｌｉｓｅ）を備えており、
この円錐の前方延長上に中間円筒状ボディが配置され、
該ボディの末端にフライス、ドリルなどの工具の取付手
段が備えられている。中心軸は更に、工具の長手方向位
置調整を行なうための軸方向ねじ２２を備える。工具の
取付手段は公知のごとく、中心軸１の前部に螺合される
ナット及びグリップの付いたグリップホルダ２３でもよ
く、または、ＷｅｌｄｏｎシステムもしくはＷｈｉｓｔ
ｌｅ−Ｎｏｔｃｈシステム型の円筒状中ぐりによって固
定するデバイスでもよく、またはその他のいかなる取付
手段でもよい。

【０００８】フィーラ装置２は、軸受手段４を介して工
具保持用中心軸１に同心的に配置された円筒状本体３と
、工具ホルダアセンブリの前方に工具と同心的に配置さ
れたフィーラカバー５と、中心軸１の円錐側で円筒状本
体３に接続されたスラストプレート６と、ピン８によっ
て本体３に位置決めされてねじ９によって本体３に固定
されＩＣ回路のようなコーディングデバイス１０を担持
する割り出しサポート７とから成る。軸受手段４は、本
体３の外部に対してはシールリング３３によって保護さ
れ、スペーサ３５を介して前記本体３のショルダに当接
し、本体３の内部側に対してはパッキン３６によってシ
ールされている。本体３は中心軸１に対して相対移動し
ないようにナット２１によって固定されており、該ナッ
ト２１自体は、平頭ねじ２４によって所定位置に固定さ
れている。リング３３は外部から軸受４に不純物が侵入
することを防止する。

【０００９】円筒状本体３はスラストプレート６を担持
する後部末端に偏心部１１を有し、偏心部１１は給気ジ
ョイント１２と給水ジョイント１３（図３）とを担持し
ている。これらのジョイントはねじ３７によって固定さ
れ、夫々のチャネル１２’，１３’（図５）を介して通
気管１４及び通水管１５に接続されている。通気管及び
通水管は、突起１７に懸架されたばね１６の作用に逆ら
って移動するように円筒状本体３の内部に装着されてお
り、この突起１７は、直径上に対向して本体３の内部に
配置されたピン１８に当接し、通気管１４及び通水管１
５の移動を案内し且つ制限するために管１４，１５の末
端に設けられた開孔に係合する。通気管１４及び通水管
１５は、栓２０によって締め付けられる環状バッキン１
９によって円筒状本体３の内部にシールされており、こ
れらの管１４，１５はまた、反対側の末端にフィーラカ
バー５を担持している。

【００１０】フィーラカバー５は、一方でねじ２５を介
して通水管１５に固定され２つのタップねじ２６を介し
て通気管１４に固定されている。管１５，１４通水路及
び通気路は、カバー５に設けられた対応する環状チャン
バ２７，２８に連通している。チャンバ２７は２部型環
状ワッシャによって形成され、チャンバ２８は外側閉鎖
リング３０によって形成されている。チャンバ２７及び
２８は、バイアスチャネル３１及び排気ノズル３２を夫
々介してカバー５の内部前方及びカバー５の前面に開口
している（図６）。

【００１１】スラストプレート６は、一方では、皿頭ね
じ３８を介して通気管１４及び通水管１５に固定されて
いる。ねじ３８は、これらの管の末端に設けられたピン
１８の挿入用開孔に該ピンの後方から挿入されている。 スラストプレート６は、他方では、少なくとも１つ好ま
しくは２つのマイクロメータ端子３９を備え、端子３９
は、工作機械の主軸の台に備えられた対応するマイクロ
接点と協働する。マイクロメータ端子３９は公知のごと
く、一端に測微ねじを備えたロッドの形状を有しており
、スラストプレート６と一体的な対応するねじに挿入さ
れ止めナットによって調整位置に固定される。

【００１２】予定の加工ストロークの終点から機械を起
動させるためには１つのマイクロメータ端子で勿論十分
であり、第２のマイクロメータ端子は専ら動作の安全性
を高めるために役立つ。

【００１３】通水管１５の通水路は更に、通水管１５の
外面に設けられた環状チャンバ４０及びチャンバ４０の
処で本体３を横断し栓４２によって外から閉鎖されたチ
ャネル４１を介して、パッキン３６と本体３の内面と中
心軸１の前方延長上の中間円筒状ボディの外面とによっ
て規定された環状チャンバ４３に連通する。該チャンバ
４３は貫通孔４４を介して、軸方向ねじ２２の本体に設
けられパッキン４６によって限定された環状チャンバ４
５に連通する。チャンバ４５は径方向盲穴を介して軸方
向盲穴４７に連通する。盲穴４７は工具取付用前面に開
口する。従って、油穴付き工具を使用する場合に中心潤
滑を行なうことが可能である。また、周辺潤滑を使用し
たい場合にも、ねじ２５を延長する必要がない。図１の
アセンブリによって周辺潤滑が可能である。

【００１４】中心潤滑と周辺潤滑とを同時に行なうこと
も勿論可能である。

【００１５】また公知のごとく、フィーラ装置２の内部
の軸１の回転を案内する軸受４が図示しない注油手段に
よる給油によって潤滑されるのが有利である。

【００１６】図７から図９は本発明装置の変形例を示す
。

【００１７】図７は図１よりも拡大された図１と同様の
平面断面図である。この実施例では、中心軸１が工具の
シャンク取付用内孔４８を備えており、該シャンクは、
シャンクの傾斜面に係合するねじによつて締め付けられ
る。ねじは、工具の軸線に対する垂線に対して４度傾斜
したねじ穴４９に挿入される。ねじ穴４９にアクセスで
きるようにフィーラ５’のカバーの壁に開孔５２（図１
０）が設けられている。フィーラカバー５’は、工具の
周囲に大きい空きスペースを有し、また洗浄用空気の直
接排気チャネル５０を有する（図８）。フィーラカバー
５’の周囲に大きい空きスペースが存在するので、削り
屑の除去が容易であり、また、空気の直接排気チャネル
５０が配備されているので小さい補助管を使用する必要
がない。

【００１８】最後に、添付の図９は、好ましくは逆止弁
５１を備えた潤滑水供給用の給水ジョイント１３の変形
例を示す。

【００１９】本発明装置は以下のごとく作動する。

【００２０】本発明の工具ホルダアセンブリを所定の位
置に位置合わせするために、機械のマニピュレータアー
ムの特定場所に、割り出しサポート７と協働するセンタ
リングフィンガが備えられている。この位置合わせは、
主軸と工具マガジンへの転送手段との間で工具ホルダア
センブリを自動交換するために必要である。自動交換が
可能な理由の１つは、機械の主軸自体も厳密に正確な位
置で停止できることにある。従って、主軸が停止したと
き、工具ホルダアセンブリは常に主軸の台の位置合わせ
手段に向き合って維持され、給気ジョイント１２及び給
水ジョイント１３と共に主軸上の所定位置にに維持され
ている。

【００２１】機械加工中に主軸も含む機械の台が、被工
作部品に向かって軸方向に移動するとき、切削中は工具
保持用中心軸１だけが回転し、軸受４が潤滑用回転シー
ルの機能を果たすので、フィーラ装置２とその他のすべ
ての付属品は相対回転しないように維持され、給気ジョ
イント１２及び給水ジョイント１３は主軸の台に設けら
れた固定サポートと連動する。

【００２２】フィーラ装置２の２つの管１４，１５とフ
ィーラカバー５と２つのマイクロメータ端子３９を備え
たスラストプレート６とは軸方向運動だけを行なうこと
が可能である。

【００２３】機械加工を開始する際、機械の主軸に装着
された工具ホルダアセンブリは図１の位置に維持されて
いる。フィーラカバー５はばね１７の作用下に前進位置
に維持され、中央の工具は、所望の深さの座ぐりに対応
する所定の長さだけ突出して中心軸１のコレットチャッ
クまたはＷｈｉｓｔｌｅ−Ｎｏｔｃｈ型取付システムに
固定されている。次に、作動開始の際にフィーラ装置２
の本体３内に支持されたフィーラの通水管１４及び通気
管１５の行程が可能最大行程の１／２〜２／３になるよ
うに、軸方向ねじ２２によって切削工具を調節する。フ
ィーラカバー５の前面に当接した後に所望の深さに達し
たとき、対応するマイクロ接点が起動するように２つの
マイクロメータ端子３９を調整する。マイクロ接点は、
機械の台及び主軸のアセンブリの軸方向運動を反転させ
る。

【００２４】かかる機械加工に使用される工作機械は、
被工作部品のすべての形状を追跡するようにプログラム
された自在主軸ヘッドを備えており、該ヘッドは、常に
その軸が部材に垂直になるように維持される。工具ホル
ダアセンブリの調整後、座ぐりの深さに影響を与えるこ
となく部品から主軸までの距離を変更し得る。マイクロ
メータ端子３９を配備し且つ対応するマイクロ接点によ
って主軸の戻りを制御することによって、切削深さは厳
密に等しい値に維持される。公知のごとく、給水及び給
気は、加工段階に従ってプログラムされており、フィー
ラカバー５の前部から噴出される空気ジェットは、被工
作部品にフィーラカバーが当接する前に加工場所を洗浄
し、座ぐりの深さに影響しないようにカバー面と部品と
の間の削り屑などを完全に除去する。

【００２５】本発明によれば、特に航空宇宙産業の建造
分野で極めて精密な反復的機械加工処理を行なうことが
可能な工具ホルダアセンブリが提供される。

【００２６】勿論本発明は添付図面に基づいて説明した
実施例に限定されない。本発明の範囲内で種々の部材の
構造を種々に変更することが可能であり、また技術的に
等価の手段で代替することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工具ホルダアセンブリの平面断面図で
ある。

【図２】図１の工具ホルダアセンブリの一部断面側面図
である。

【図３】工具ホルダアセンブリの後部からみた立面図で
ある。

【図４】工具ホルダアセンブリの前部からみた立面図で
ある。

【図５】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図６】図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図７】工具ホルダアセンブリの変形例の図１同様の平
面断面図である。

【図８】図７の位置よりも変位した図７のアセンブリの
フィーラカバーの断面部分図である。

【図９】潤滑剤供給ジョイントの断面部分図である。

【図１０】図７及び図８の位置よりも変位した位置のフ
ィーラカバーを示す図８同様の断面を示す半断面図であ
る。

【符号の説明】

１　　工具保持用中心軸 ２　　フィーラ装置 ３　　円筒状本体 ４　　軸受手段 ５　　フィーラカバー ６　　スラストプレート ７　　割り出しサポート ８　　ピン ９　　ねじ １０　　コーディングデバイス １１　　偏心部 １２　　給気ジョイント １３　　給水ジョイント １４　　通水管 １５　　通気管 １６　　ばね １７　　突起 １８　　ピン １９　　環状パッキン ２０　　栓

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一方の側に、工作機械の主軸に取付け
   られる取付用円錐を備え、他方の側即ち前記円錐の反対
   側に、工具取付手段を前部に有する中間円筒状ボディを
   備えた工具保持用中心軸から主として構成された工具ホ
   ルダアセンブリであって、アセンブリが更に、前記中心
   軸に同心的に配置され該中心軸に沿って移動するフィー
   ラ装置と、フィーラ装置が当接する機械加工場所の潤滑
   手段及び洗浄手段とを含むことを特徴とする工具ホルダ
   アセンブリ。
2. 【請求項２】　　フィーラ装置が円筒状本体を含み、該
   円筒状本体は、該本体の外部に対してはシールリングに
   よって保護され、スペーサ手段を介して前記本体のショ
   ルダに当接し且つ前記本体の内部に対してはパッキンに
   よってシールされた軸受手段を介して工具保持用中心軸
   に同心的に配置されており、また、平頭ねじによって装
   着位置に固定されたナットを介して相対移動できないよ
   うに前記中心軸に固定されており、フィーラ装置が更に
   、工具ホルダアセンブリの前方に工具に同心的に配置さ
   れたフィーラカバーと、前記中心軸の前記円錐に面した
   側で前記円筒状本体に接続されたスラストプレートと、
   前記円筒状本体にピンによって位置決めされてねじによ
   って固定され且つＩＣ回路のようなコーディングデバイ
   スを担持している割り出しサポートとを含むことを特徴
   とする請求項１に記載のアセンブリ。
3. 【請求項３】　　円筒状本体が、スラストプレートを担
   持する後端に偏心部を有し、該偏心部は、ねじによって
   固定された給気ジョイント及び給水ジョイントを担持し
   ており、これらのジョイントは夫々のチャネルを介して
   、対応する通気管及び通水管に接続され、前記管は、円
   筒状本体内に配置された直径上に対向するピンに当接し
   、該管の移動を案内及び制限するために、該管の末端に
   設けられた開口に係合する突起に装着されたばねの作用
   に逆らって円筒状本休内部で移動できるように装着され
   、円筒状本体内部の前記管の気密性は、栓によって締め
   付けられた環状パッキンによって確保され、前記管は反
   対側の末端にフィーラカバーを担持することを特徴とす
   る請求項２に記載のアセンブリ。
4. 【請求項４】　　フィーラカバーは、一方ではねじを介
   して通水管に固定され、２つのタップねじを介して通気
   管に固定され、前記管の通水路及び通気路は夫々、２部
   型環状ワッシャと外部閉鎖リングとによってカバー内部
   に規定された対応する環状チャンバに接続され、前記チ
   ャンバは夫々、バイアスチャネル及び空気ノズルを介し
   てカバーの内部前方及びカバーの前面に開口しているこ
   とを特徴とする請求項２または３に記載のアセンブリ。
5. 【請求項５】　　スラストプレートが通気管及び通水管
   のピン挿通用開口の後端に挿入される皿頭ネジを介して
   通気管及び通水管に固定され、スラストプレートが少な
   くとも１つ、好ましくは２つのマイクロメータ端子を有
   し、この端子は工作機械の主軸の台に備えられた対応す
   るマイクロ接点と協働することを特徴とする請求項２か
   ら４のいずれか一項に記載のアセンブリ。
6. 【請求項６】　　通水管の通水路が更に、前記通路の外
   面に形成された環状チャンバと該チャンバの処で本体を
   横断し栓によって外部から閉鎖されたチャネルとを介し
   て、パッキンと本体の内面と中心軸の前方延長上の中間
   円筒状ボディの外面との間に規定された環状チャンバに
   連通し、該チャンバ自体は貫通孔を介して、軸方向ねじ
   の本体に設けられパッキンによって規定された環状チャ
   ンバに連通し、該チャンバは径方向盲穴によって、工具
   の取付用前面に開口する軸方向盲穴に連通することを特
   徴とする請求港２から５のいずれか一項に記載のアセン
   ブリ。
7. 【請求項７】　　フィーラカバーが、工具周囲にかなり
   大きい空きスペース及び洗浄用空気の直接排気チャネル
   を有し、フィーラカバーの壁が更に、中心軸の内孔に工
   具の締め付けねじを挿入するために工具の軸線への垂線
   に対して４度傾斜したねじ孔にアクセスする開口を有す
   ることを特徴とする請求項１または２に記載のアセンブ
   リ。
8. 【請求項８】　　潤滑水を供給する給水ジョイントが逆
   止弁を備えることを特徴とする請求項３に記載のアセン
   ブリ。